線圈，電感裝置及制備應用于電感裝置的線圈的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種線圈，電感裝置及制備應用于電感裝置的線圈的方法。所述線圈包括：多層導電層，其中每個導電層至少包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是一圈的導電螺旋或者是兩圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電螺旋，其中至少有一個導電軌跡是兩圈的導電螺旋；另外一層導電層，所述另外一層導電層包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是導電橋，所述導電橋用于將線圈的第二端電極與多層導電層中的一個導電軌跡電連接；線圈的第一端電極與多層導電層中的另外一個導電軌跡電連接；線圈的所有導電軌跡均通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線圈。所述線圈可以用于制備高電感值的電感裝置，可以廣泛地應用在電路中。所述線圈的各層導電層可以通過采用半導體工藝，集成無源器件(IPD)工藝或者PCB工藝制備。該線圈具有高電感值和高品質因數(shù)Q值，還可以有效減小寄生耦合電容和電阻。
【專利說明】
線圈，電感裝置及制備應用于電感裝置的線圈的方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明涉及電子器件技術領域，特別是涉及一種線圈，電感裝置及制備用于電感 裝置的線圈的方法。
【背景技術】
[0002] 電感是電子線路中的一種常用元器件，用于集成電路或者印刷電路板中的電感裝 置必須有至少一個導電軌跡。隨著集成電路技術的發(fā)展，通常采用單層導電層或多層導電 層來制備這些元器件。不過若是采用單層結構，通常線圈需要占用較大的面積以獲得較大 的電感，因此采用多層導電層結構的線圈來設計電感裝置。然而基于多層導電層結構的線 圈的電感裝置具有一些關鍵的缺陷，例如自諧振頻率和Q值方面的缺陷等。
[0003] 專利號為：7,489，220,8,941,212，8,754,736,8,279,036，8，441，333,6,417,755， 7,370,403，6,534,406，7,782,166,5,656,849的美國專利和公開號為：20070/001796, 2011/0133877,20050/104158,2012/0249276,2013/0，106,554 A1 的諸多美國專利文獻中 分別公開了各種不同結構的堆疊式線圈。然而通常來說，具有多層導電層的電感線圈中，如 圖7所示。上層導電層和下層導電層互相對準，而且每一導電層上的整齊排列的導電螺旋環(huán) 通過金屬導電孔進行電氣連接，兩個端電極分別位于上層導電層和下層導電層的外部導電 螺旋環(huán)上。這樣會對電感裝置的性能影響很大，例如會降低電感裝置的自諧振頻率和品質 因數(shù)Q。因此迫切的需要高Q值和高自諧振頻率的電感裝置的出現(xiàn)。

【發(fā)明內容】

[0004] 鑒于以上所述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種用于制備電感裝置的 線圈，電感裝置及制備用于電感裝置的線圈的方法。所述線圈的特征在于:具有高電感值、 尚自諧振頻率和尚品質因數(shù)Q。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種線圈，其至少包括：
[0006] 多層導電層，其中每個導電層至少包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是一圈 的導電螺旋或者是兩圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電螺旋，其中至少有一個導電軌跡是2圈 的導電螺旋；
[0007] 另外一層導電層，所述另外一層導電層包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是 導電橋，所述導電橋用于將線圈的第二端電極與多層導電層中的一個導電軌跡電連接； [0008]線圈的第一端電極與多層導電層中的另外一個導電軌跡電連接；
[0009]線圈的所有導電軌跡均通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成 線圈。
[0010]優(yōu)選地，所述另外一層導電層可以被另外多層導電層代替，其中另外多層導電層 中的每個導電層都包括一個段導電軌跡，所有段導電軌跡被平行放置，通過絕緣材料互相 隔離，且每個段導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過一對金屬導電孔與其他段導電軌 跡電氣連接以形成一個導電橋。
[0011] 優(yōu)選地，多層導電層中的每個獨立的導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過一 對金屬導電孔與多層導電層中的其他導電層的導電軌跡電氣連接以形成線圈。
[0012] 優(yōu)選地，與導電橋電連接的導電軌跡是線圈的內部導電軌跡，且是一圈的導電螺 旋或者是環(huán)段導電螺旋。
[0013] 優(yōu)選地，與第一端電極電連接的導電軌跡是線圈的外部導電軌跡，且是一圈的導 電螺旋或者環(huán)段導電螺旋。
[0014] 優(yōu)選地，電流從所述第一端電極流入線圈的一個外部導電軌跡，從外部導電軌跡 流入其相鄰導電層的導電軌跡，從其相鄰導電層的導電軌跡流入其相鄰層導電層的相鄰層 導電層的導電軌跡，以這樣交替的路徑最后流入與導電橋電連接的一個內部導電軌跡，流 過所述導電橋，從而流出所述第二端電極。
[0015] 優(yōu)選地，多層導電層中的每一導電層的導電螺旋環(huán)與其相鄰導電層的導電螺旋環(huán) 被--面對面放置，且每一層導電層的導電螺旋環(huán)的幾何中心與其他導電層的導電螺旋環(huán) 的幾何中心在空間上互相對準。
[0016] 優(yōu)選地，所述導電螺旋環(huán)的形狀可以是正方形，類正方形，橢圓，六邊形，八邊形， 圓形，閉合曲線中的一種，可以通過集成無源器件（iro)工藝制備所述的線圈。
[0017] 本發(fā)明還提供一種電感裝置，其包括多個本發(fā)明中描述的線圈，其中每個線圈都 被串聯(lián)電連接以形成電感裝置。
[0018] 本發(fā)明還提供一種電路，其包括本發(fā)明中描述的電感裝置和/或本發(fā)明中描述的 線圈。
[0019] 本發(fā)明還提供制備線圈的方法，所述制備線圈的方法至少包括：
[0020] 按照順序形成每一層導電層的導電軌跡，所有的導電軌跡均通過絕緣材料隔離， 并電氣連接以形成線圈，所述基底包括半導體基底或者印刷電路板(PCB)。
[0021] 如上所述，本發(fā)明的線圈具有以下有益效果：高阻抗值、層間寄生耦合電容小、高 自相應頻率和高Q值。
【附圖說明】
[0022] 圖1顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有9圈的線圈的優(yōu)選示意圖。
[0023] 圖2顯示為圖1中的線圈的四層導電層分布的優(yōu)選示意圖。
[0024]圖3顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有6圈的線圈的三層導電層分布的優(yōu)選 示意圖。
[0025]圖4顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有6圈的線圈的四層導電層分布的優(yōu)選 示意圖。
[0026]圖5顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有8圈的線圈的三層導電層分布的優(yōu)選 示意圖。
[0027]圖6顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有4圈的線圈的三層導電層分布的優(yōu)選 示意圖。
[0028]圖7顯示為【背景技術】中用于制作電感裝置的具有4圈的線圈的三層導電層分布的 優(yōu)選示意圖。
[0029]圖8顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置的具有6圈的線圈的三層導電層分布的優(yōu)選 示意圖。
[0030] 圖9顯示為2個圖4所示的線圈用于制作電感裝置的四層導電層分布的優(yōu)選示意 圖。
[0031] 圖10顯示為2個圖8所示的線圈用于制作電感裝置的三層導電層分布的優(yōu)選示意 圖。
[0032] 圖11展不了串聯(lián)的兩條相鄰線路的電存儲的方案圖。
[0033] 圖12顯示為如圖6所示的具有4圈的線圈的上層導電層和中層導電層的分布路徑 的原理圖。此原理圖展示了沿著路徑的電壓分布。
[0034] 圖13顯示為如圖7中所示的具有4圈的線圈的上層導電層和下層導電層的分布路 徑的原理圖。此原理圖展示了當線圈的偏置電壓為IV時沿著分布路徑的電壓分布。
[0035] 元件標號說明
[0036] 101,104,107,110,113,116,119 導電軌跡
[0037] 100,123 端電極
[0038] 102,103,105,106,108,109,111,112,114,115,117,118,120,121 金屬導電孔
[0039] 122導電橋
【具體實施方式】
[0040] 以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的認識可由本發(fā)明 書所揭露的內容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0041] 請參閱圖1-13。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配 合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可以實 施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調 整，在不影響本發(fā)明所能產生的功效及所能達成的目的的下，均應落入在本發(fā)明所揭示的 技術內容能夠涵蓋的范圍內。同時，本說明書中所引用的1如"上"、"下"、"左"、"右"、"中"及 "一"、"外部"、"內部"、"中上"、"中下"、"中外"、"中內"等的用語，亦僅為便于敘述明了，而 非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當 亦視為本發(fā)明可實施的范疇。
[0042] 本發(fā)明提供的線圈包括:多層導電層，其中每個導電層至少包括一個導電軌跡，所 述導電軌跡可以是一圈的導電螺旋或者是兩圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電螺旋，其中至少 有一個導電軌跡是兩圈的導電螺旋；另外一層導電層，所述另外一層導電層包括一個導電 軌跡，所述導電軌跡可以是導電橋，所述導電橋用于將線圈的第二端電極與多層導電層中 的一個導電軌跡電連接;線圈的第一端電極與多層導電層中的另外一個導電軌跡電連接； 線圈的所有導電軌跡均通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線圈。
[0043] 本發(fā)明還提供一種電感裝置，其包括多個本發(fā)明中描述的線圈，其中每個線圈都 被串聯(lián)電連接以形成電感裝置。
[0044] 本發(fā)明還提供一種電路，其包括本發(fā)明中描述的電感裝置和/或本發(fā)明中描述的 線圈。
[0045] 本發(fā)明還提供制備線圈的方法，所述制備線圈的方法至少包括：
[0046] 在基底上按照順序形成每一層導電層的導電軌跡，所有的導電軌跡均通過絕緣材 料隔離，并電氣連接以形成本發(fā)明所述的線圈，所述基底包括半導體基底或者印刷電路板 (PCB)〇
[0047] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的線圈具有以下有益效果:高阻抗值、層間寄生耦合電容 小、高自相應頻率和高Q值。
[0048] 實施例1
[0049] 具體實施例將由以本發(fā)明附圖中輔以說明。圖1顯示為本發(fā)明用于制作電感裝置 的具有9圈的線圈的優(yōu)選示意圖。圖2顯示為圖1中的線圈的四層導電層分布的優(yōu)選示意圖。 該線圈包含4層導電層，圖2中最左邊的是上層導電層，中間的是中上層導電層，最右邊的是 中下層導電層和下層導電層的平面示意圖。每一層導電層的導電軌跡通過一對金屬導電孔 與其相鄰的導電層的導電軌跡相連接。
[0050] 該線圈包括4層導電層，其中三層導電層分別是上層導電層，中上層導電層，中層 導電層，另外一層導電層是下層導電層。上層導電層包括2個導電軌跡101，113,其中外部導 電軌跡101是由1個導電螺旋環(huán)1011組成的，即外部導電軌跡101是1圈的導電螺旋；內部導 電軌跡113是由2個導電螺旋環(huán)1131，1132組成的，即內部導電軌跡113是2圈的導電螺旋。中 上層導電層包括3個導電軌跡104,110,116,其外部導電軌跡104是由1個導電螺旋環(huán)1041組 成的，即外部導電軌跡104是1圈的導電螺旋；中部導電軌跡110是由1個導電螺旋環(huán)1101組 成的，即中部導電軌跡110是1圈的導電螺旋；內部導電軌跡116是由1個導電螺旋環(huán)1161組 成的，即內部導電軌跡116是1圈的導電螺旋；中下層導電層包括2個導電軌跡107，119,其中 外部導電軌跡107是由2個導電螺旋環(huán)1071,1072組成的，即外部導電軌跡107是2圈的導電 螺旋；內部導電軌跡119是由1個導電螺旋環(huán)1191組成的，即內部導電軌跡119是1圈的導電 螺旋。另外一層導電層是下層導電層，下層導電層包括一個導電軌跡，該導電軌跡是一個導 電橋，導電橋可以是一個簡單的曲線。該線圈由9個螺旋導電環(huán)，一個導電橋組成，因此該線 圈是9圈的線圈，所有導電螺旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。所述 線圈的每一個導電軌跡與其他的導電軌跡通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣 連接形成線圈。
[0051] 進一步地，上層導電層的3個導電螺旋環(huán)1011，1131，1132具有相同或者相似的形 狀，但是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排 列；中上層導電層的3個導電螺旋環(huán)1041，1101，1161具有相同或者相似的形狀，但是具有不 同的尺寸，中上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；中下層導 電層的3個導電螺旋環(huán)1071,1172,1191具有相同或者相似的形狀，但是具有不同的尺寸，中 下層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列。在該實施例中，多層導 電層(上層導電層，中上層導電層，中下層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是八邊形，且每一 導電層中的相鄰導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋可以是一個簡單的曲線。
[0052]在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層)包括一個導電軌跡，該導電軌跡 是一個導電橋122,導電橋122用于將中下層導電層的內部導電軌跡119(即內部導電螺旋環(huán) 1191)與第二端電極123電連接。
[0053]在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋。由段導電軌跡電連接 形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能，用于將所述線圈的導電 軌跡與線圈的端電極電連接。由另外多層導電層中的段導電軌跡電連接形成的導電橋的電 阻比位于另外一層導電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0054] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)1011，中上層導電層的外部導電螺旋環(huán) 1041，中下層導電層的外部導電螺旋環(huán)1071，被--面對面放置;上層導電層的中間導電螺 旋環(huán)1131，中上層導電層的中間導電螺旋環(huán)1101，中下層導電層的中間導電螺旋環(huán)1072，被 一一面對面放置；上層導電層的內部導電螺旋環(huán)1132,中上層導電層的內部導電螺旋環(huán) 1161，中下層導電層的內部導電螺旋環(huán)1191，被--面對面放置;如此，該線圈的所有導電 螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導電螺旋環(huán)1011，1041，1071具有相同或者類似 的形狀，且尺寸相同；中間導電螺旋環(huán)1131，1101，1072具有相同或者類似的形狀，且尺寸相 同；內部導電螺旋環(huán)1132,1161，1191具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同。
[0055] 其中上層導電層，中上層導電層，中下層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡 通過1對金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或 第二末端通過1對金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的 第一端電極100與上層導電層的外部導電軌跡101的第一末端電連接，該線圈的第二端電極 123與中下層導電層的內部導電軌跡119通過位于下層導電層的導電橋122電連接。
[0056] 進一步地，上層導電層的外部導電軌跡101的第二末端通過1對金屬導電孔102， 103與中上層導電層的外部導電軌跡104的第一末端電連接，中上層導電層的外部導電軌跡 104的第二末端通過1對金屬導電孔105,106與中下層導電層的外部導電軌跡107的第一末 端電連接，中下層導電層的外部導電軌跡107的第二末端通過1對金屬導電孔108,109與中 上層導電層的中間導電軌跡110的第一末端電連接，中上層導電層的中間導電軌跡110的第 二末端通過1對金屬導電孔111，112與中上層導電層的內部導電軌跡113的第一末端電連 接，上層導電層的內部導電軌跡113的第二末端通過1對金屬導電孔114,115與中上層導電 層的內部導電軌跡116的第一末端電連接，中上層導電層的內部導電軌跡116的第二末端通 過1對金屬導電孔117,118與中下層導電層的內部導電軌跡119的第一末端電連接，中下層 導電層的內部導電軌跡119的第二末端通過1對金屬導電孔120,121與導電橋122電連接。
[0057] 在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中上層導電層的導電軌跡、中下層的導電軌跡中交替 地流過。在該實施例中，電流從線圈的第一端電極100流入，沿著順時針方向流過上層導電 層的外部導電軌跡1〇1(即導電螺旋環(huán)1011)，通過1對金屬導電孔102,103,沿著順時針方向 流過中上層導電層的外部導電軌跡1〇4(即導電螺旋環(huán)1041)，通過1對金屬導電孔105,106， 沿著順時針方向流過中下層導電層的外部導電軌跡1〇7(即分別流過外部導電螺旋環(huán)1071， 中間導電螺旋環(huán)1072)，通過1對金屬導電孔108，109,沿著順時針方向流過中上層導電層的 中間導電軌跡11〇(即中間導電螺旋環(huán)1101)，通過1對金屬導電孔111，112,沿著順時針方向 流過中上層導電層的內部導電軌跡113(即分別流過中間導電螺旋環(huán)1131，內部導電螺旋環(huán) 1132)，通過1對金屬導電孔114,115,以順時針方向流過中上層導電層的內部導電軌跡116 (即內部導電螺旋環(huán)1161)，通過1對金屬導電孔117,118,以順時針方向流過中下層導電層 的內部導電軌跡119,通過1對金屬導電孔120,121，流過位于下層導電層的導電橋122,流出 該線圈的第二端電極123。該發(fā)明的線圈用于制作電感裝置以及其他類似的裝置?？梢酝ㄟ^ 集成無源器件（Integrated Passive Device，IPD)工藝制備所述的線圈。
[0058] 在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0059] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡101，119也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡101，119 可以是不足一圈的導電螺旋?？梢酝ㄟ^改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0060] 實施例2
[0061]下面將結合圖3來描述本發(fā)明的實施例2。圖3是本發(fā)明的另一優(yōu)選線圈的上層導 電層，中層導電層，下層導電層的平面示意圖。圖3的左邊是上層導電層，右邊是中層導電層 和下層導電層。在該平面示意圖中，該線圈還包括金屬導電孔，用于將一層導電層中的導電 軌跡與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。
[0062]該線圈包括3層導電層，其中二層導電層分別是上層導電層，中層導電層，另外一 層導電層是下層導電層。上層導電層包括2個導電軌跡201，207,其中外部導電軌跡201是由 1個導電螺旋環(huán)1011組成的，即外部導電軌跡201是1圈的導電螺旋；內部導電軌跡207是由2 個導電螺旋環(huán)2071,2072組成的，即內部導電軌跡207是2圈的導電螺旋。中層導電層包括2 個導電軌跡204,210,其外部導電軌跡204是由2個導電螺旋環(huán)2041，2042組成的，即外部導 電軌跡204是2圈的導電螺旋；內部導電軌跡210是由1個導電螺旋環(huán)2101組成的，即內部導 電軌跡210是1圈的導電螺旋。該線圈由6個螺旋導電環(huán)，一個導電橋組成，因此該線圈是6圈 的線圈。所有導電螺旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。另外一層導電 層是下層導電層，下層導電層包括一個導電軌跡，該導電軌跡是一個導電橋213,所述線圈 的每一個導電軌跡均是金屬軌跡，每一個導電軌跡與其他的導電軌跡通過絕緣材料互相隔 離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線圈。
[0063]進一步地，上層導電層的3個導電螺旋環(huán)2011，2071，2072具有相同或者相似的形 狀，但是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排 列；中層導電層的3個導電螺旋環(huán)2041，2042,2101具有相同或者相似的形狀，但是具有不同 的尺寸，中層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；在該實施例 中，多層導電層(上層導電層，上層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是八邊形，且每一導電層 中的相鄰導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋213是一個曲線。
[0064]在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層）的導電橋213,導電橋213用于將 中層導電層的內部導電軌跡210(即內部導電螺旋環(huán)2101)與第二端電極214電連接。
[0065] 在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋，由位于另外多層導電 層的段導電軌跡電連接形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能， 用于將所述線圈的導電軌跡與線圈的端電極電連接。由段導電軌跡電連接形成的導電橋的 電阻比位于另外一層導電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0066] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)2011，中層導電層的外部導電螺旋環(huán) 2041被面對面放置；上層導電層的中間導電螺旋環(huán)2071，中層導電層的中間導電螺旋環(huán) 2 0 4 2被面對面放置；上層導電層的內部導電螺旋環(huán)2 0 7 2，中層導電層的內部導電螺旋環(huán) 2101被面對面放置;如此，該線圈的所有導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導 電螺旋2011，2041具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同；中間導電螺旋環(huán)2071，2042具有 相同或者類似的形狀，且尺寸相同；內部導電螺旋環(huán)2072,2101具有相同或者類似的形狀， 且尺寸相同。
[0067]其中上層導電層，中層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡通過1對金屬導電 孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過1對 金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的第一端電極200與 上層導電層的外部導電軌跡201的第一末端電連接，該線圈的第二端電極214與中層導電層 的內部導電軌跡210通過位于下層導電層的導電橋213電連接。
[0068] 進一步地，上層導電層的外部導電軌跡201的第二末端通過1對金屬導電孔202， 203與中層導電層的外部導電軌跡204的第一末端電連接，中層導電層的外部導電軌跡204 的第二末端通過1對金屬導電孔205,206與上層導電層的內部部導電軌跡207的第一末端電 連接，上層導電層的內部導電軌跡207的第二末端通過1對金屬導電孔208,209與中層導電 層的內部導電軌跡210的第一末端電連接，中層導電層的內部導電軌跡210的第二末端通過 1對金屬導電孔211，212與導電橋213電連接。
[0069] 在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中層導電層的導電軌跡中交替地流過。在該實施例 中，電流從線圈的第一端電極200流入，沿著順時針方向流過上層導電層的外部導電軌跡 201(即導電螺旋環(huán)2011)，通過1對金屬導電孔202,203,沿著順時針方向流過中層導電層的 外部導電軌跡204(即導電螺旋環(huán)2041)，通過1對金屬導電孔205,206,沿著順時針方向流過 上層導電層的內部導電軌跡207(即中間導電螺旋環(huán)2071，內部導電螺旋環(huán)2072)，通過1對 金屬導電孔208,209,沿著順時針方向流過中層導電層的內部導電軌跡210(即內部導電螺 旋環(huán)2101)，通過1對金屬導電孔211，212,流過位于下層導電層的導電橋213,流出該線圈的 第二端電極214。該發(fā)明的線圈用于制作電感裝置以及其他類似的裝置。
[0070] 在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0071] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡201，210也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡201，210 可以是不足一圈的導電螺旋。可以通過改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0072] 實施例3
[0073]本發(fā)明還提供另一優(yōu)選的實施例。圖4顯示了另一優(yōu)選線圈的上層導電層、中上層 導電層、中下層導電層、下層導電層的平面示意圖。每一層導電層的平面示意圖中都包括金 屬導電孔，用于將每一層導電層的導電軌跡與其相鄰層的導電軌跡電連接。
[0074]在該實施例中，優(yōu)選的線圈包括4層導電層，其中三層導電層分別是上層導電層， 中上層導電層，中下層導電層，另外一層導電層是下層導電層。上層導電層包括1個導電軌 跡307,其中導電軌跡307是由2個導電螺旋環(huán)3071,3072組成的，即導電軌跡307是2圈的導 電螺旋。中上層導電層包括2個導電軌跡304,310,其外部導電軌跡304是由1個導電螺旋環(huán) 3041組成的，即外部導電軌跡304是1圈的導電螺旋；內部導電軌跡310是由1個導電螺旋環(huán) 3101組成的，即內部導電軌跡310是1圈的導電螺旋。中下層導電層包括2個導電軌跡301， 313,其中外部導電軌跡301是由1個導電螺旋環(huán)3011組成的，即外部導電軌跡301是1圈的導 電螺旋；內部導電軌跡313是由1個導電螺旋環(huán)3131組成的，即內部導電軌跡313是1圈的導 電螺旋。該線圈由6個螺旋導電環(huán)，一個導電橋組成，因此該線圈是6圈的線圈，所有導電螺 旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。另外一層導電層包括一個導電軌 跡，該導電軌跡是一個導電橋316,所述線圈的每一個導電軌跡均是金屬軌跡，且每一個導 電軌跡通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線圈。
[0075]進一步地，上層導電層的2個導電螺旋環(huán)3071,3072具有相同或者相似的形狀，但 是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；中 上層導電層的2個導電螺旋環(huán)3041,3101具有相同或者相似的形狀，但是具有不同的尺寸， 中上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；中下層導電層的2個 導電螺旋環(huán)3011，3131具有相同或者相似的形狀，但是具有不同的尺寸，中下層導電層的每 個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列。在該實施例中，多層導電層(上層導電 層，中上層導電層，中下層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是八邊形，且每一導電層中的相 鄰導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋316是一個曲線。
[0076] 在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層)包括一個導電軌跡，該導電軌跡 是一個導電橋316,導電橋316用于將中下層導電層的內部導電軌跡313(即內部導電螺旋環(huán) 3131)與第二端電極317電連接。
[0077] 在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋。由段導電軌跡電連接 形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能，用于將所述線圈的導電 軌跡與線圈的端電極電連接。由段導電軌跡電連接形成的導電橋的電阻比位于另外一層導 電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0078] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)3071，中上層導電層的外部導電螺旋環(huán) 2041，中下層導電層的外部導電螺旋環(huán)3011，被--面對面放置;上層導電層的內部導電螺 旋環(huán)3072，中上層導電層的內部導電螺旋環(huán)3101，中下層導電層的內部導電螺旋環(huán)3131，被 一一面對面放置。如此，該線圈的所有導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導電 螺旋環(huán)3011，3041，3071具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同；內部導電螺旋環(huán)3131， 3101,3072具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同。
[0079] 其中上層導電層，中上層導電層，中下層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡 通過1對金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或 第二末端通過1對金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的 第一端電極300與中下層導電層的外部導電軌跡301的第一末端電連接，該線圈的第二端電 極317與中下層導電層的內部導電軌跡313通過位于下層導電層的導電橋316電連接。
[0080] 進一步地，中下層導電層的外部導電軌跡301的第二末端通過1對金屬導電孔302， 303與中上層導電層的外部導電軌跡304的第一末端電連接，中上層導電層的外部導電軌跡 304的第二末端通過1對金屬導電孔305,306與上層導電層的導電軌跡307的第一末端電連 接，上層導電層的導電軌跡307的第二末端通過1對金屬導電孔308,309與中上層導電層的 內部導電軌跡310的第一末端電連接，中上層導電層的內部導電軌跡310的第二末端通過1 對金屬導電孔311，312與中下層導電層的內部導電軌跡313的第一末端電連接，中下層導電 層的內部導電軌跡313的第二末端通過1對金屬導電孔314,315與導電橋122電連接。
[0081] 在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中上層導電層的導電軌跡、中下層的導電軌跡中交替 地流過。在該實施例中，電流從線圈的第一端電極300流入，沿著順時針方向流過中下層導 電層的外部導電軌跡301(即導電螺旋環(huán)3011)，通過1對金屬導電孔302,303,沿著順時針方 向流過中上層導電層的外部導電軌跡304(即導電螺旋環(huán)3041)，通過1對金屬導電孔305， 306,沿著順時針方向流過上層導電層的導電軌跡307(即分別流過外部導電螺旋環(huán)3071，中 間導電螺旋環(huán)3072)，通過1對金屬導電孔308,309,沿著順時針方向流過中上層導電層的內 部導電軌跡310 (即內部導電螺旋環(huán)3101 )，通過1對金屬導電孔311，312,沿著順時針方向流 過中下層導電層的內部導電軌跡313(即內部導電螺旋環(huán)3131)，通過1對金屬導電孔314， 315,流過位于下層導電層的導電橋316,流出該線圈的第二端電極317。該發(fā)明的線圈用于 制作電感裝置以及其他類似的裝置。
[0082] 在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0083] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡301，313也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡301，313 可以是不足一圈的導電螺旋?？梢酝ㄟ^改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0084] 實施例4
[0085] 下面將結合圖5來描述本發(fā)明的實施例4。圖5是本發(fā)明的另一優(yōu)選線圈的上層導 電層，中層導電層，下層導電層的平面示意圖。圖5的左邊是上層導電層，右邊是中層導電層 和下層導電層的平面示意圖。在該平面示意圖中，該線圈還包括金屬導電孔，用于將一層導 電層中的導電軌跡與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。
[0086] 該線圈包括3層導電層，其中二層導電層分別是上層導電層，中層導電層，另外一 層導電層是下層導電層。上層導電層包括2個導電軌跡404,410,其中外部導電軌跡404是由 2個導電螺旋環(huán)4041，4042組成的，即外部導電軌跡404是2圈的導電螺旋；內部導電軌跡410 是由2個導電螺旋環(huán)4101,4102組成的，即內部導電軌跡410是2圈的導電螺旋。中層導電層 包括3個導電軌跡401，407,413,其外部導電軌跡401是由1個導電螺旋環(huán)4041組成的，SP外 部導電軌跡401是1圈的導電螺旋；中間導電軌跡407是由2個導電螺旋環(huán)4071，4072組成的， 即中間導電軌跡407是2圈的導電螺旋；內部導電軌跡413是由1個導電螺旋環(huán)4131組成的， 即內部導電軌跡413是1圈的導電螺旋。該線圈由8個螺旋導電環(huán)，一個導電橋組成，因此該 線圈是8圈的線圈，所有導電螺旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。
[0087] 另外一層導電層是下層導電層，下層導電層包括一個導電軌跡，該導電軌跡是一 個導電橋416,所述線圈的每一個導電軌跡與其他的導電軌跡通過絕緣材料互相隔離，且所 有導電軌跡均電氣連接形成線圈。
[0088] 進一步地，上層導電層的4個導電螺旋環(huán)4041，4042,4101，4102具有相同或者相似 的形狀，但是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方 式排列；中層導電層的4個導電螺旋環(huán)4011，4071，4072,4131具有相同或者相似的形狀，但 是具有不同的尺寸，中上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列； 在該實施例中，多層導電層(上層導電層，中層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是八邊形，且 每一導電層中的相鄰導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋416的形狀可以是和中層導 電層的八邊形的導電螺旋環(huán)4131的相鄰的兩個邊相同或者類似，導電橋416的大小可以和 中層導電層的內部導電螺旋環(huán)4131的相鄰的兩個邊的大小相同。
[0089]在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層）的導電橋416,導電橋416用于將 中層導電層的內部導電軌跡413(即內部導電螺旋環(huán)4131)與第二端電極417電連接。
[0090] 在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋，由段導電軌跡電連接 形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能，用于將所述線圈的導電 軌跡與線圈的端電極電連接。由段導電軌跡電連接形成的導電橋的電阻比位于另外一層導 電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0091] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)4041，中層導電層的外部導電螺旋環(huán) 4011被面對面放置；上層導電層的中外導電螺旋環(huán)4042，中層導電層的中外導電螺旋環(huán) 4071被面對面放置；上層導電層的中內導電螺旋環(huán)4101，中層導電層的中內導電螺旋環(huán) 4072被面對面放置；上層導電層的內部導電螺旋環(huán)4102，中層導電層的內部導電螺旋環(huán) 4131被面對面放置;如此，該線圈的所有導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導 電螺旋4041，4011具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同；中外導電螺旋環(huán)4042,4071具有 相同或者類似的形狀，且尺寸相同；中內導電螺旋環(huán)4101，4072具有相同或者類似的形狀， 且尺寸相同；內部導電螺旋環(huán)4102,4131具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同。
[0092] 其中上層導電層，中層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡通過1對金屬導電 孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過1對 金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的第一端電極400與 中層導電層的外部導電軌跡401的第一末端電連接，該線圈的第二端電極417與中層導電層 的內部導電軌跡413通過位于下層導電層的導電橋416電連接。
[0093] 進一步地，中層導電層的外部導電軌跡401的第二末端通過1對金屬導電孔402， 403與上層導電層的外部導電軌跡404的第一末端電連接，上層導電層的外部導電軌跡404 的第二末端通過1對金屬導電孔405,406與中層導電層的內部導電軌跡407的第一末端電連 接，中層導電層的內部導電軌跡407的第二末端通過1對金屬導電孔408,409與上層導電層 的內部導電軌跡410的第一末端電連接，上層導電層的內部導電軌跡410的第二末端通過1 對金屬導電孔411，412與中層導電層的內部導電軌跡413的第一末端電連接，中層導電層的 內部導電軌跡413的第二末端通過1對金屬導電孔414,415與導電橋416電連接。
[0094]在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中層導電層的導電軌跡中交替地流過。在該實施例 中，電流從線圈的第一端電極400流入，沿著順時針方向流過中層導電層的外部導電軌跡 401(即外部導電螺旋環(huán)4011)，通過1對金屬導電孔402,403,沿著順時針方向流過上層導電 層的外部導電軌跡404(即外部螺旋導電螺旋環(huán)4041，中外導電螺旋環(huán)4042 )，通過1對金屬 導電孔405,406,沿著順時針方向流過中層導電層的中間導電軌跡407(即中外導電螺旋環(huán) 4071，中內導電螺旋環(huán)4072)，通過1對金屬導電孔408,409,沿著順時針方向流過上層導電 層的內部導電軌跡410(即中內導電螺旋環(huán)4101，內部導電螺旋環(huán)4102)，通過1對金屬導電 孔411，412,流過中層導電層的內部導電軌跡413(即內部導電螺旋環(huán)4131)，通過1對金屬導 電孔414,415,流過位于中層導電層的導電橋416,流出該線圈的第二端電極417。該發(fā)明的 線圈用于制作電感裝置以及其他類似的裝置。
[0095]在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0096] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡401，413也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡401，413 可以是不足一圈的導電螺旋?？梢酝ㄟ^改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0097] 實施例五
[0098] 下面將結合圖6來描述本發(fā)明的實施例5。圖6是本發(fā)明的另一優(yōu)選線圈的上層導 電層，中層導電層，下層導電層的平面示意圖。圖3的左邊是上層導電層，右邊是中層導電層 和下層導電層。在該平面示意圖中，該線圈還包括金屬導電孔，用于將一層導電層中的導電 軌跡與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。
[0099] 該線圈包括3層導電層，其中二層導電層分別是上層導電層，中層導電層，另外一 層導電層是下層導電層。上層導電層包括1個導電軌跡504,其中導電軌跡504是由2個導電 螺旋環(huán)5041,5042組成的，即導電軌跡504是2圈的導電螺旋。中層導電層包括2個導電軌跡 501，507,其外部導電軌跡501是由1個導電螺旋環(huán)5011組成的，即外部導電軌跡501是1圈的 導電螺旋；內部導電軌跡507是由1個導電螺旋環(huán)5071組成的，即內部導電軌跡507是1圈的 導電螺旋。該線圈由4個螺旋導電環(huán)，一個導電橋組成，因此該線圈是4圈的線圈，所有導電 螺旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。另外一層導電層包括一個導電 軌跡，該導電軌跡是一個導電橋510,所述線圈的每一個導電軌跡與其他的導電軌跡通過絕 緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線圈。
[0100] 進一步地，上層導電層的2個導電螺旋環(huán)5041,5042具有相同或者相似的形狀，但 是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；中 層導電層的2個導電螺旋環(huán)5011,5071具有相同或者相似的形狀，但是具有不同的尺寸，中 層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列。在該實施例中，多層導電 層(上層導電層，中層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是正方形，且每一層導電層中的相鄰 導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋510的形狀可以是和中層導電層的四邊形的導電 螺旋環(huán)5071的一個邊相同或者類似，導電橋510的大小可以和中層導電層的內部導電螺旋 環(huán)5071的一個邊的大小相同。
[0101] 在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層）的導電橋510,導電橋510用于將 中層導電層的內部導電軌跡507(即內部導電螺旋環(huán)5071)與第二端電極511電連接。
[0102] 在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋，由段導電軌跡電連接 形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能，用于將所述線圈的導電 軌跡與線圈的端電極電連接。由段導電軌跡電連接形成的導電橋的電阻比位于另外一層導 電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0103] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)5041，中層導電層的外部導電螺旋環(huán) 5011被面對面放置；上層導電層的中間導電螺旋環(huán)5042，中層導電層的中間導電螺旋環(huán) 5071被面對面放置。如此，該線圈的所有導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導 電螺旋5041，5011具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同；內部導電螺旋環(huán)5042,5071具有 相同或者類似的形狀，且尺寸相同。
[0104]其中上層導電層，中層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡通過1對金屬導電 孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過1對 金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的第一端電極500與 中層導電層的外部導電軌跡501的第一末端電連接，該線圈的第二端電極511與中層導電層 的內部導電軌跡507通過位于下層導電層的導電橋510電連接。
[0105] 進一步地，中層導電層的外部導電軌跡501的第二末端通過1對金屬導電孔502， 503與上層導電層的導電軌跡504的第一末端電連接，上層導電層的導電軌跡504的第二末 端通過1對金屬導電孔505,506與中層導電層的內部導電軌跡507的第一末端電連接，中層 導電層的內部導電軌跡507的第二末端通過1對金屬導電孔508,509與導電橋510電連接。
[0106] 在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中層導電層的導電軌跡中交替地流過。在該實施例 中，電流從線圈的第一端電極500流入，沿著順時針方向流過中層導電層的外部導電軌跡 501 (即外部導電螺旋環(huán)5011 )，通過1對金屬導電孔502，503，沿著順時針方向流過上層導電 層的導電軌跡504(即分別流過外部導電螺旋環(huán)5041，內部導電螺旋環(huán)5042)，通過1對金屬 導電孔505,506,沿著順時針方向流過上層導電層的內部導電軌跡507(即內部導電螺旋環(huán) 5071)，通過1對金屬導電孔508,509,流過位于下層導電層的導電橋510,流出該線圈的第二 端電極511。該發(fā)明的線圈用于制作電感裝置以及其他類似的裝置。
[0107] 在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0108] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡501,507也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡501,507 可以是不足一圈的導電螺旋?？梢酝ㄟ^改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0109] 實施例6
[0110] 下面將結合圖8來描述本發(fā)明的實施例6。圖8是本發(fā)明的另一優(yōu)選線圈的上層導 電層，中層導電層，下層導電層的平面示意圖。圖8的左邊是上層導電層，右邊是中層導電層 和下層導電層的平面示意圖。在該平面示意圖中，該線圈還包括金屬導電孔，用于將一層導 電層中的導電軌跡與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。
[0111] 該線圈包括3層導電層，其中二層導電層分別是上層導電層，中層導電層，另外一 層導電層是下層導電層。上層導電層包括2個導電軌跡601,607,其中外部導電軌跡601是由 1個導電螺旋環(huán)6011組成的，即外部導電軌跡601是1圈的導電螺旋；內部導電軌跡607是由2 個導電螺旋環(huán)6071,6072組成的，即內部導電軌跡607是2圈的導電螺旋。中層導電層包括2 個導電軌跡604,610，其外部導電軌跡604是由2個導電螺旋環(huán)6041，6042組成的，即外部導 電軌跡604是2圈的導電螺旋；內部導電軌跡610是由1個導電螺旋環(huán)6101組成的，即內部導 電軌跡610是1圈的導電螺旋。該線圈由6個螺旋導電環(huán)，一個導電橋613組成，因此該線圈是 6圈的線圈，所有導電螺旋環(huán)和導電橋均是金屬軌跡，且通過絕緣材料互相隔離。另外一層 導電層包括一個導電軌跡，該導電軌跡是一個導電橋613,所述線圈的每一個導電軌跡均是 金屬軌跡，且每一個導電軌跡通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線 圈。
[0112]進一步地，上層導電層的3個導電螺旋環(huán)6011，6071，6072具有相同或者相似的形 狀，但是具有不同的尺寸，上層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排 列；中層導電層的3個導電螺旋環(huán)6041，6042,6101具有相同或者相似的形狀，但是具有不同 的尺寸，中層導電層的每個導電螺旋環(huán)的幾何中心重合，以整齊的方式排列；在該實施例 中，多層導電層(上層導電層，中層導電層）的導電螺旋環(huán)的形狀都是四邊形，且每一導電層 中的相鄰導電螺旋環(huán)之間的間距是一樣的。導電橋形狀是一個簡單的曲線，在本實施例中， 導電橋613的形狀可以是和中層導電層的四邊形的導電螺旋環(huán)6101的一個邊相同或者類 似，導電橋613的大小可以和中層導電層的內部導電螺旋環(huán)6101的一個邊的大小相同。
[0113] 在該實施例中，另外一層導電層（即下層導電層）的導電橋613,導電橋613用于將 中層導電層的內部導電軌跡610(即內部導電螺旋環(huán)6101)與第二端電極614電連接。
[0114] 在該實施例中，可選地，另外一層導電層可以由另外多層導電層代替，且另外多層 導電層中的每一層導電層包括一個段導電軌跡，所述每一個段導電軌跡被一一平行放置， 且通過1對金屬導電孔電連接，從而段導電軌跡可以形成一個導電橋，由段導電軌跡電連接 形成的導電橋與位于另外一層導電層中的導電橋具有相同的功能，用于將所述線圈的導電 軌跡與線圈的端電極電連接。由段導電軌跡電連接形成的導電橋的電阻比位于另外一層導 電層中的導電橋相的電阻阻值小。
[0115] 進一步地，上層導電層的外部導電螺旋環(huán)6011，中層導電層的外部導電螺旋環(huán) 6041被面對面放置；上層導電層的中間導電螺旋環(huán)6071，中層導電層的中間導電螺旋環(huán) 6 0 4 2被面對面放置；上層導電層的內部導電螺旋環(huán)6 0 7 2，中層導電層的內部導電螺旋環(huán) 6101被面對面放置;如此，該線圈的所有導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相校準。外部導 電螺旋6011，6041具有相同或者類似的形狀，且尺寸相同；中間導電螺旋環(huán)6071，6042具有 相同或者類似的形狀，且尺寸相同；內部導電螺旋環(huán)6072,6101具有相同或者類似的形狀， 且尺寸相同。
[0116] 其中上層導電層，中層導電層，下層導電層中的每一個導電軌跡通過1對金屬導電 孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接，每一個導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過1對 金屬導電孔與其相鄰導電層的導電軌跡電連接。在該實施例中，該線圈的第一端電極600與 上層導電層的外部導電軌跡601的第一末端電連接，該線圈的第二端電極614與中層導電層 的內部導電軌跡610通過位于下層導電層的導電橋613電連接。
[0117] 進一步地，上層導電層的外部導電軌跡601的第二末端通過1對金屬導電孔602， 603與中層導電層的外部導電軌跡604的第一末端電連接，中層導電層的外部導電軌跡604 的第二末端通過1對金屬導電孔605,606與上層導電層的內部部導電軌跡607的第一末端電 連接，上層導電層的內部導電軌跡607的第二末端通過1對金屬導電孔608,609與中層導電 層的內部導電軌跡610的第一末端電連接，中層導電層的內部導電軌跡610的第二末端通過 1對金屬導電孔611，612與導電橋613電連接。
[0118] 在本發(fā)明中，電流以交替的方式分別流過多層導電層中的每一層導電層的導電軌 跡，即電流在上層導電層的導電軌跡、中層導電層的導電軌跡中交替地流過。在該實施例 中，電流從線圈的第一端電極600流入，沿著順時針方向流過上層導電層的外部導電軌跡 601(即外部導電螺旋環(huán)6011)，通過1對金屬導電孔602,603,沿著順時針方向流過中層導電 層的外部導電軌跡604(即分別流過外部導電螺旋環(huán)6041，中間導電螺旋環(huán)6042)，通過1對 金屬導電孔605,606,沿著順時針方向流過上層導電層的內部導電軌跡607(即分別流過中 間導電螺旋環(huán)6071，內部導電螺旋環(huán)6072)，通過1對金屬導電孔608,609,沿著順時針方向 流過中層導電層的內部導電軌跡610(即內部導電螺旋環(huán)6101)，通過1對金屬導電孔611， 612,流過位于下層導電層的導電橋613,流出該線圈的第二端電極614。該發(fā)明的線圈用于 制作電感裝置以及其他類似的裝置。
[0119] 在該優(yōu)選的實施例中，金屬導電孔對的橫截面不超過導電軌跡的寬度。
[0120] 優(yōu)選地，該線圈的導電軌跡601，610也可以是環(huán)段導電螺旋，即導電軌跡601，610 可以是不足一圈的導電螺旋?？梢酝ㄟ^改變導電螺旋的長度來滿足線圈的第一端電極和第 二端電極的擺放位置以滿足一些特殊的應用需要。
[0121] 實施例7
[0122] 本發(fā)明還披露了一種電感裝置，圖9是所述電感裝置的平面示意圖。所述電感裝置 由實施例3所描述的2個線圈組成，顯示為圖9中左邊的線圈，右邊的線圈。其中左邊的線圈 是由實施例3中所描述的線圈逆時針旋轉90°，右邊的線圈是由實施例3中所描述的線圈順 時針旋轉90°，使得左邊的線圈的幾何中心向左有一個位移，右邊的線圈的幾何中心向右移 動，這樣兩個線圈可以以串連的方式進行電連接，即左邊線圈的第一端電極和右邊線圈的 第一端電極連接。
[0123] 電流從電感裝置的第一端電極700流入（即左邊的線圈的第二端電極），流過位于 下層導電層的導電橋701，通過1對金屬導電孔702,703,逆時針方向流過中下層導電層的內 部導電軌跡704,通過1對金屬導電孔705,706,逆時針方向流到中上層導電層的內部導電軌 跡707,通過1對金屬導電孔708，709,逆時針方向流過上層導電層的導電軌跡710,通過1對 金屬導電孔711，712,逆時針方向流過中上層導電層的外部導電軌跡713,通過1對金屬導電 孔714,715,逆時針方向流過中下層導電層的外部導電軌跡716,電流從左邊線圈流到右邊 線圈的中下層導電層的外部導電軌跡717,通過1對金屬導電孔718,719,順時針方向流到中 上層導電層的外部導電軌跡720,通過1對金屬導電孔721，722,順時針方向流到上層導電層 的導電軌跡723,通過1對金屬導電孔724,725,順時針方向流到中上層導電層的內部導電軌 跡726，通過1對金屬導電孔727，728，流到中下層導電層的內部導電軌跡729，通過1對金屬 導電孔730,731，流過位于下層導電層的導電橋732,流出所述電感裝置的第二端電極733 (即右邊線圈的第二端電極）。
[0124] 然而由于線圈的旋轉，電流在圖9所示的左邊的線圈中呈逆時針方向流動，而電流 在圖9所示的右邊的線圈中呈順時針方向流動。也就是說，左邊的線圈形成的磁場是正磁 場，右邊的線圈形成的磁場是負磁場。
[0125] 因此，兩個線圈均正極耦合，電感線圈的總的電感值得到了改善;此外，當電感裝 置線圈靠近其他電感元器件時能夠減少或者避免互耦。最后，第三端電極可以連接到兩個 線圈的中間連接部分，即與左邊線圈的中下層導電層的導電軌跡717,右邊線圈的中下層導 電層的導電軌跡718的中間點相連接。這樣在兩個線圈的中間會形成一個中心抽頭。
[0126] 實施例8
[0127] 本發(fā)明還披露了另外一種優(yōu)選的電感裝置，圖10是所述電感裝置的平面示意圖。 所述電感裝置由實施例6所描述的2個線圈組成，顯示為圖10中左邊的平面示意圖，右邊平 面示意圖。其中左邊的線圈是由實施例3中所描述的線圈逆時針旋轉90°，右邊的線圈是由 實施例3中所描述的線圈順時針旋轉90°，使得左邊的線圈的幾何中心向左有一個位移，右 邊的線圈的幾何中心向右移動，這樣兩個線圈可以以串連的方式進行電連接，即左邊線圈 的第一端電極和右邊線圈的第一端電極電連接。
[0128] 由于線圈的旋轉，電流從電感裝置的第一端電極800流入（即左邊的線圈的第二端 電極），則電流在左邊的線圈中順時針流動，電流在右邊的線圈中逆時針流動。因此當電流 從左邊線圈的第一端電極800流入時，電流流過位于下層導電層的導電橋801，通過1對金屬 導電孔802，803,順時針方向流過中層導電層的內部導電軌跡804,通過1對金屬導電孔805， 606，順時針方向流到上層導電層的內部導電軌跡807，通過1對金屬導電孔808，809，順時針 方向流過中層導電層的外部導電軌跡810,通過1對金屬導電孔811，812,順時針方向流過上 層導電層的外部導電軌跡813,電流從左邊的線圈流入右邊的線圈，逆時針方向流過上層導 電層的外部導電軌跡814,通過1對金屬導電孔815,816,逆時針方向流過中層導電層的外部 導電軌跡817,通過1對金屬導電孔818,819,逆時針方向流過上層導電層的內部導電軌跡 820,通過1對金屬導電孔821，822,逆時針方向流過中層導電層的內部導電軌跡823,通過1 對金屬導電孔824,825,流過位于下層導電層的導電橋826,流出電感裝置的第二端電極827 (右邊線圈的第二端電極）。
[0129] 然而由于線圈的旋轉，電流在圖10所示的左邊的線圈中呈順時針方向流動，而電 流在圖10所示的右邊的線圈中呈順時針方向流動。也就是說，左邊的線圈形成的磁場是負 磁場，右邊的線圈形成的磁場是正磁場。
[0130] 因此，兩個線圈均正極耦合，電感線圈的總的電感值得到了改善;此外，當電感裝 置線圈靠近其他電感元器件時能夠減少或者避免互耦。最后，第三端電極可以連接到兩個 線圈的中間連接部分，即與左邊線圈的中下層導電層的導電軌跡817,右邊線圈的中下層導 電層的導電軌跡818的中間點相連接。這樣在兩個線圈的中間會形成一個中心抽頭。
[0131] 值得注意的是，基于以上的實施例，本領域技術人員應該理解，上述的實施例僅僅 是列示，而非對本發(fā)明的限制。事實上本發(fā)明中所述的導電螺旋環(huán)的形狀不僅僅是八邊形， 正方形，還可以是圓形，類正方形，類八邊形，橢圓形，或者其他閉合的曲線即可。所包含的 導電層數(shù)不應該局限于3層，4層，也可以是5層，6層等多層。線圈的圈數(shù)也不僅限于4,8,6， 12,也可以是16。
[0132] 在本發(fā)明所示的實施例中，電感線圈的每一導電層中的相鄰導電螺旋環(huán)之間的間 距是相等的，導電螺旋環(huán)的寬度是一樣的。然而在一些特定的實施例中，導電螺旋環(huán)的寬度 并不完全一致。為了改善自頻率或者Q值，這些參數(shù)可能會不同。為了滿足一些特定的位置 擺放需要，與端電極電連接的導電螺旋環(huán)可以變長或者縮短，例如將于端電極電連接的導 電螺旋環(huán)縮短至環(huán)段導電螺旋環(huán)，環(huán)段導電螺旋環(huán)指不足一圈的導電螺旋環(huán)。不僅僅不限 于本發(fā)明的實施例的描述，第二端電極也可以通過導電橋與中間的螺旋導電環(huán)電連接，或 者導電橋不僅僅可以位于上層導電層或者下層導電層，導電橋也可以位于中間的導電層。
[0133] 因此我們可以得出：本發(fā)明所披露的線圈具有以下的優(yōu)點：
[0134] 與僅有一層導電層的電感線圈相比，當電感線圈的圈數(shù)相同，面積相同，則本發(fā)明 披露的電感線圈的電感值比僅有一層導電層的電感線圈的電感值大，相鄰的導電螺旋環(huán)之 間的互耦也被考慮在內。
[0135] 電流從所述第一端電極流入線圈的一個外部導電軌跡，電流以交替的方式分別流 過屬于不同導電層的導電軌跡，例如從一層導電層的外部導電軌跡流過其相鄰導電層的導 電軌跡，從其相鄰導電層的導電軌跡流過其相鄰層導電層的相鄰導電層的導電軌跡，以這 樣交替的路徑流到與導電橋電連接的一個內部導電軌跡，流過所述導電橋，從而流出所述 第二端電極。與【背景技術】中的多層導電層的電感線圈相比，本發(fā)明的電感線圈的端電極的 寄生耦合電容比【背景技術】中的多層導電層的電感線圈的端電極的寄生耦合電容小。因此， 本發(fā)明的電感線圈的自頻率或者Q值提高。
[0136] 因為流過電感線圈的電流大小是由導電軌跡、金屬導電孔的橫截面決定的，因此 可以通過改變導電軌跡、金屬導電孔的橫截面大小來調整流過線圈的電流大小。
[0137] 本發(fā)明描述的電感裝置是由2個線圈分別逆時針旋轉90°，順時針旋轉90°形成的， 因此兩個線圈可以以串聯(lián)的形式連接，這樣可以降低電感裝置的截面耦合電容。
[0138] 本發(fā)明進一步提供一種用于制備電感線圈的方法：
[0139] 在基底上按照順序形成多層導電層中的每一層的導電軌跡，其中所有的導電軌跡 均通過絕緣材料隔離，并電氣連接以形成本發(fā)明所述的線圈，所述基底包括半導體基底或 者印刷電路板(PCB)。
[0140] 因此基于以上的實施例，本領域技術人員應該理解，上述的實施例僅僅是列示，而 非對本發(fā)明的限制。事實上，有上述特征的線圈均屬于本發(fā)明的范疇。任何熟悉此技術的認 識皆可在不違背本發(fā)明的精神和范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技 術領域中具有通常只是這在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效 修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
[0141]綜上所述，本發(fā)明提供的電感線圈包括:多層導電層，其中每個導電層至少包括一 個導電軌跡，所述導電軌跡可以是一圈的導電螺旋或者是兩圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電 螺旋，其中至少有一個導電軌跡是兩圈的導電螺旋;另外一層導電層，所述另外一層導電層 包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是導電橋，所述導電橋用于將線圈的第二端電極與 多層導電層中的一個導電軌跡電連接;線圈的第一端電極與多層導電層中的另外一個導電 軌跡電連接;線圈的所有導電軌跡均通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接 形成線圈。
[0142] 本發(fā)明還提供一種電感裝置，其包括多個本發(fā)明中描述的線圈，其中每個線圈都 被串聯(lián)電連接以形成電感裝置。
[0143] 本發(fā)明還提供一種電路，其包括本發(fā)明中描述的電感裝置和/或本發(fā)明中描述的 線圈。
[0144] 本發(fā)明還提供制備線圈的方法，所述制備線圈的方法至少包括：
[0145] 在基底上按照順序形成每一層導電層的導電軌跡，其中所有的導電軌跡均通過絕 緣材料隔離，并電氣連接以形成線圈的繞組，所述基底包括半導體基底或者印刷電路板 (PCB)〇
[0146] 技術內容
[0147] 為準確理解本發(fā)明，如圖6,7所示，通過對導電螺旋環(huán)的寄生耦合電容的分析可以 闡述本發(fā)明的優(yōu)點。通過圖11，12,13介紹的電流理論，也可闡述本發(fā)明的優(yōu)點。
[0148] 如圖11所示，有2個理想導線被面對面放置(為了表述清楚，將導線以平板形式示 出），所述導線被介質材料相互隔離，所述介質厚度為s，介電層常數(shù)為，且每根線的長度為 L/2,寬度為W。理想情形下，導線的電阻分布均衡，沿著導線的壓差也是均勻變化的。兩根導 線的左端的壓差為IV，兩根導線右端的壓差為OV，則在沿著X軸任意位置點X之間差分電壓V (X)與位置X的函數(shù)可表示為：
[0149]
[0160] 基于上述所述，假設如圖6和圖12所示出的電感線圈，假設內部導電螺旋環(huán)和外部 導電螺旋環(huán)有相同的長度。當給電感線圈加上IV的電壓時，上層導電層的外部導電螺旋環(huán) 和中間導電層的外部導電螺旋環(huán)之間的差分電壓為是固定的，值為0.285V。相類似地，上層 導電層中的內部導電螺旋環(huán)和中間導電層中的內部導電螺旋環(huán)之間的差分電壓值也是固 定的，值為0.285V。
[0161] 所述電感器線圈中存儲的電能，且涉及兩相鄰層的電能可以被近似表述為(通過 形成嵌套狀結構的環(huán)中所存儲的電能沒有考慮，因為分離距離可能變化）：
[0162]
[0163] 其中W是導電螺旋環(huán)的寬度，L是線圈所有導電螺旋環(huán)的長度，Lsectlcin是導電螺旋 環(huán)的平均長度，t IMD1是上層導電層的外部導電螺旋環(huán)和中層導電層的外部導電螺旋環(huán)之間 的距離，即金屬介電層的厚度，tIMD1也是上層導電層的內部導電螺旋環(huán)與中層導電層的內 部導電螺旋環(huán)之間的距離；由于以^是由工藝決定的，因此電感線圈的耦合電容可以表示 如下：
[0164]

【背景技術】 [0165] 中的線圈如圖7和圖13中所示。當給線圈加上IV的電壓時，上層導電層的 外部導電螺旋環(huán)和中間導電層的外部導電螺旋環(huán)的差分電壓為0.8V~0.533V，上層導電層 中的內部導電螺旋環(huán)和中間導電層中的內部導電螺旋環(huán)之間的差分電壓值也是固定的，值 為0.266V。
[0166] 該線圈所存儲的電能可以表示為：
[0167]
[0169] 那么所述兩層面對面放置的導電螺旋環(huán)之間的等效耦合電容可以表示為：
[0170]
[0171] 其中W是導電螺旋環(huán)的寬度，L是線圈所有導電螺旋環(huán)的長度，LsectlQn是導電螺旋 環(huán)的平均長度，t IMD1是上層導電層的外部導電螺旋環(huán)和中層導電層的外部導電螺旋環(huán)之間 的距離，即金屬介電層的厚度。和【背景技術】如圖7所示的線圈相比，本發(fā)明所描述的線圈的 耦合電容明顯降低，自諧振頻率fSR明顯提高，有效改善了線圈的性能，自諧振頻率fSR的表 示如下：
[0172]
[0173] 其中，Ls是電感器線圈的電感值，而Cp為包括了兩層中面對面的導電螺旋環(huán)之間 電容以及位于同一層的相鄰導電螺旋環(huán)的總電容。因此可以增加同一層中導電螺旋環(huán)的數(shù) 量，或者增加導電層的層數(shù)，以獲得更高的耦合電容。因此Q值顯著提高。Q值的計算公式如 下：
[0174]
[0175] 從上述分析可以看出，在本發(fā)明的實施例圖6和圖12所示的線圈，上層導電層的導 電螺旋環(huán)和中間導電層的導電螺旋環(huán)的寄生耦合電容比現(xiàn)有技術圖7和圖13所示的線圈進 一步降低。因此，本發(fā)明較現(xiàn)有技術相比，有更大的工業(yè)應用價值。
[0176] 綜上所述，上述實施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā) 明。任何熟悉此技術的認識皆可在不違背本發(fā)明的精神和范疇下，對上述實施例進行修飾 或改變，因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識這在未脫離本發(fā)明所揭示的精神和技術 思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發(fā)明的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1. 一種線圈，其特征在于，所述線圈至少包括： 多層導電層，其中每個導電層至少包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是一圈的導 電螺旋或者是兩圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電螺旋，其中至少有一個導電軌跡是兩圈的導 電螺旋； 另外一層導電層，所述另外一層導電層包括一個導電軌跡，所述導電軌跡可以是導電 橋，所述導電橋用于將線圈的第二端電極與多層導電層中的一個導電軌跡電連接； 線圈的第一端電極與多層導電層中的另外一個導電軌跡電連接； 線圈的所有導電軌跡均通過絕緣材料互相隔離，且所有導電軌跡均電氣連接形成線 圈。2. 根據(jù)權利要求1所述的線圈，其特征在于：另外一層導電層可以被另外多層導電層代 替，其中另外多層導電層中的每個導電層都包括一個段導電軌跡，所有段導電軌跡被平行 放置，通過絕緣材料互相隔離，且每個段導電軌跡的第一末端和/或第二末端通過一對金屬 導電孔與其他段導電軌跡電氣連接以形成一個導電橋。3. 根據(jù)權利要求1所述的線圈，其特征在于:多層導電層中的每個導電軌跡的第一末端 和/或第二末端通過一對金屬導電孔與多層導電層中的其他導電層的導電軌跡電氣連接以 形成線圈。4. 根據(jù)權利要求1或者2所述的線圈，其特征在于：與導電橋電連接的導電軌跡是線圈 的內部導電軌跡，且是一圈的導電螺旋或者是環(huán)段導電螺旋。5. 根據(jù)權利要求4所述的線圈，其特征在于:與第一端電極電連接的導電軌跡是線圈的 外部導電軌跡，且是一圈的導電螺旋或者環(huán)段導電螺旋。6. 根據(jù)權利要求5所述的線圈，其特征在于：電流從所述第一端電極流入線圈的一個外 部導電軌跡，從外部導電軌跡流入其相鄰導電層的導電軌跡，從其相鄰導電層的導電軌跡 流入其相鄰層導電層的相鄰層導電層的導電軌跡，以這樣交替的路徑最后流入與導電橋電 連接的一個內部導電軌跡，流過所述導電橋，從而流出所述第二端電極。7. 根據(jù)權利要求1所述的線圈，其特征在于:多層導電層中的每一導電層的導電螺旋環(huán) 與其相鄰導電層的導電螺旋環(huán)被--面對面放置，且每一層導電層的導電螺旋環(huán)的幾何中 心與其他導電層的導電螺旋環(huán)的幾何中心在空間上互相對準。8. 根據(jù)權利要求7所述的線圈，其特征在于:所述導電螺旋環(huán)的形狀可以是正方形，類 正方形，橢圓，六邊形，八邊形，圓形，閉合曲線中的一種。9. 根據(jù)權利要求8所述的線圈，其特征在于：可以通過集成無源器件（IPD)工藝制備權 利要求8所述的線圈。10. -種制備線圈的方法，其特征在于，所述制備線圈的方法至少包括： 在基底上按照順序形成每一層導電層的導電軌跡，其中所有的導電軌跡均通過絕緣材 料隔離，并電氣連接以形成權利要求1所述的線圈，所述基底包括半導體基底或者印刷電路 板(PCB)011. 一種電感裝置，其特征在于:包括多個權利要求1-8中的任一項所述的線圈，其中每 個線圈都被串聯(lián)電連接以形成電感裝置。12. -種電路，其特征在于:包括至少一個如權利要求11所述的電感裝置和/或至少一 個如權利要求1所述的線圈。
【文檔編號】H01F27/28GK105895332SQ201610205680
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】拉斐爾·瓦倫丁
【申請人】臻絢電子科技(上海)有限公司